• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.142-149
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• 1996

이차원 노즐을 통하여 저밀도 환경으로 팽창하는 희박류의 분석에 있어서 불연속좌표법과 결합된 유한차분법(finite-difference method coupled with the discrete-ordinate method, FDDO)과 직접모사법(direct-simulation Monte-Carlo method, DSMC)이 비교되었다. FDDO를 이용한 분석에서는 충돌적분모델을 도입하여 간단해진 볼츠만식(Boltzmann equation)이 불연속좌표법을 이용하여 물리적 공간에서는 연속이나 분자속도 공간에서는 불연속좌표로 표시되는 편미분방정식군으로 변환되어 유한차분법에의하여 수치해석 되었다. 직접모사법에서는 분자모델로 가변강구모델(variable hard sphere model, VHS)이, 충돌샘플링모델로는 비시계수법(no time counter method, NTC)이 채택되었다. 전혀 다른 두 가지 방법에 의한 노즐 내부에서의 유체흐름 해석결과는 매우 잘 일치하였으며, 노즐 외부의 plume 영역에서는 FDDO에 의한 해석결과가 직접모사법에 의한 해석결과에 비하여 약간 느린 팽창을 보였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.9
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• pp.771-777
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• 2007

In this paper, thermal expansion coefficients of fiber-reinforced composite materials are predicted by direct numerical simulation. From comparing the predicted results with experimental results, it is confirmed that direct numerical simulation gives similar results to the previously proposed methods while minimizing artificial assumptions. Additionally trend of variation in thermal expansion coefficients is investigated according to the fiber volume fraction.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.144-153
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• 2009

To study the plume effects in the rarefied region, the Direct Simulation Monte Carlo(DSMC) method is usually adopted because the plume field usually contains the entire range of flow regime from the near-continuum in the vicinity of nozzle exit through transitional state to free molecular at far field region from the nozzle. The objective of this study is to investigate the behaviors of a small monopropellant thruster plume in the rarefied region numerically using DSMC method. To deduce accurate results efficiently, the preconditioned scheme is introduced to calculate continuum flow fields inside thruster to predict nozzle exit properties used for inlet conditions of DSMC method. By combining these two methods, the rarefied flow characteristics of plume such as strong nonequilibrium near nozzle exit, large back flow region, etc, can be investigated.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.9
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• pp.906-915
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• 2009

To study the plume effects in the vacuum area, the Direct Simulation Monte Carlo(DSMC) method is usually adopted because the plume field usually contains the entire range of flow regime from the near-continuum in the vicinity of nozzle exit through transitional state to free molecular at far field region from the nozzle. The objective of this study is to investigate the behaviors of a small monopropellant thruster plume in the vacuum area numerically using DSMC method. To deduce accurate results efficiently, the preconditioned scheme is introduced to calculate continuum flow fields inside thruster to predict nozzle exit properties used for inlet conditions of DSMC method. By combining these two methods, the vacuum flow characteristics of plume such as strong nonequilibrium near nozzle exit, large back flow area, etc, can be investigated.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.2
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• pp.1-9
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• 2003

In the present study, a 3-D Parallel DSMC method in developed on unstructured meshes for the efficient simulation of rarefied gas flows. Particle tracing between cells in achieved based on a linear shape function extended to three dimensions. For high parallel efficiency, successive domain decomposition is applied to achieve load balancing between processors by accounting for the number of particles. A particle weighting technique is also adopted to handle flows containing gases of significantly dirrerent number densities in the same flow domain. Application is made for flow past a 3-D delta wing and the result is compared with that from experiment and other calculation. Flow around a rocket payload at 100km altitude is also solved and the effect of plume back flow from the nozzle in studied.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.179-182
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• 2007

The new KOMPSAT in preliminary design phase will utilize 4.45 N monopropellant thrusters for attitude and orbit control. In this paper, a numerical plume analysis is performed to verify the effects of thruster plume on the satellite with a 3-D satellite base region model by DSMC. As a result, plume behaviors such as overall plume temperature, total density and thermal radiation to solar array are estimated.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.7
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• pp.616-621
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• 2014

Consumption of the fuel on the satellite operating in low earth orbit, is increased due to the air resistance and the amount of increase makes the satellite lifetime decrease or the satellite mass risen. Therefore the prediction of drag force of the satellite is important. In the paper, drag force and drag coefficient analysis of the parabolic antenna satellite in low earth orbit using direct simulation monte carlo method (DSMC) is conducted according to the mission altitude and angle of attack. To verify the DSMC simulated rarefied air movement, Starshine satellite drag coefficient according to the altitude and gas-surface interaction are compared with the flight data. Finally, from the analysis results, it leads to appropriate satellite drag coefficient for orbit lifetime calculation.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.4 no.3
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• pp.63-70
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• 1999

A Direct simulation Monte-Carlo (DSMC) code is developed, which employs the Monte-Carlo statistical sampling technique to investigate hypersonic rarefied gas flows accompanying chemical reactions. The DSMC method is a numerical simulation technique for analyzing the Boltzmann equation by modeling a real gas flow using a representative set of molecules. Due to the limitations in computational requirements. the present method is applied to a flow around a simple two-dimensional object in exit velocity of 7.6 km/sec at an altitude of 90 km. For the calculation of chemical reactions an air model with five species (O₂, N₂, O, N, NO) and 19 chemical reactions is employed. The simulated result showed various rarefaction effects in the hypersonic flow with chemical reactions.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2004.04a
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• pp.19-28
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• 2004

유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.296-301
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• 2007

2007년 1월 20일 20시 56분경 오대산 부근에서 발생한 지진이 제주도를 제외한 전국에서 감지되어 우리 생활에 직접적인 영향을 끼치는 등 더 이상 우리나라도 지진에 안전한 나라가 아니라는 것이 입증되고 있으며, 정부에서도 자연재해대책법에 통신설비에 대한 내진설계 의무화 규정을 포함시켜 현재 시행을 눈앞에 두고 있는 시점에서 통신시설물에 대한 내진성능 평가와 내진대책 수립이 절실히 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 지진 발생시에 가장 민감하게 반웅하며 피해가 클 것으로 예상되는 통신 장치랙에 대하여 전력설비의 내진성능 검증에 사용되는 인공 지진파와 미국에서 측정한 실측 지진파를 진동대에 입력, 지진모사 실험을 실시하여 지진시 발생할 수 있는 통신장비의 기능 이상 유무를 확인하고 동적 거동 특성을 분석함으로써 장치랙이 보유한 내진성능을 도출하여 보았다. 이러한 지진모사 실험은 향후 통신 장치랙의 내진성능을 평가하는 기준을 수립하는데 중요한 기초자료로 활용될 것이라 판단된다.